專利名稱：用于制造太陽能電池模塊的改進(jìn)型非高壓釜層壓方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造太陽能電池模塊的改進(jìn)型非高壓釜層壓方法。
背景技術(shù)：
由于太陽能電池可提供可持續(xù)能源，因此其使用范圍正在迅速擴(kuò)大。根據(jù)所采用的吸光材料，太陽能電池通常分為兩種，即，基于塊狀或晶片的太陽能電池和薄膜太陽能電池。單晶硅(c-Si)、多晶硅(poly-Si或mc-Si)和帶狀硅是用來形成較為傳統(tǒng)的基于晶片的太陽能電池的最常用材料。源自基于晶片的太陽能電池的太陽能電池模塊通常包括焊接在一起的一系列自承晶片(或電池)。這些晶片通常具有介于約180 μ m和約240 μ m 之間的厚度。此類太陽能電池板稱為太陽能電池層，并且其可還包括電線，諸如連接各個(gè)電池單元的交叉帶狀線和一端連接至電池而另一端伸出模塊的匯流條。然后，再將太陽能電池層層壓到一個(gè)或多個(gè)包封層和一個(gè)或多個(gè)保護(hù)層上，從而形成可以使用多至25至30年的耐候性模塊。一般來講，按照從前朝陽面到后非朝陽面的位置順序，源自基于晶片的太陽能電池的太陽能電池模塊包括⑴入射層，⑵前包封層，⑶太陽能電池層，⑷后包封層，和(5)背襯層。日益重要的可供選擇的薄膜太陽能電池通常由下列材料形成，所述材料包括非晶硅(a-Si)、微晶硅(μ C-Si)、碲化鎘(CdTe)、銅銦硒化物(Cuhk2或CIS)、銅銦/ 鎵二硒化物(0^11(^(1_!^%或(163)、吸光染料和有機(jī)半導(dǎo)體。舉例而言，薄膜太陽能電池公開于例如美國專利 5，507，881,5, 512，107,5, 948，176,5, 994，163,6, 040，521、 6，137，048 和 6，258，620 以及美國專利公布 2007/0298590、2007/0281090、2007/0240759、 2007/0232057,2007/0238285,2007/0227578,2007/0209699 和 2007/0079866。通過將半導(dǎo)體層沉積到由玻璃或柔性膜形成的覆板或基板上來制備通常厚度小于2 μ m的薄膜太陽能電池。制造過程通常包括激光劃片工序，該工序能夠使相鄰的電池直接相互串聯(lián)，而不需要在電池之間進(jìn)行進(jìn)一步焊料連接。與晶片電池一樣，太陽能電池層還可包括諸如交叉帶狀線和匯流條的電線。同樣地，再將薄膜太陽能電池層壓到其他包封層和保護(hù)層上以制備耐候性和耐環(huán)境性模塊。根據(jù)進(jìn)行多層沉積的順序，可將薄膜太陽能電池沉積到在最終模塊中最終用作入射層的覆板上，或者可將電池沉積到在最終模塊中最終用作背襯層的基板上。因此，源自薄膜太陽能電池的太陽能電池模塊可具有兩類構(gòu)造中的一種。按照從前朝陽面到后非朝陽面的位置順序，第一類構(gòu)造包括(1)太陽能電池層，其包括覆板和沉積在覆板的非朝陽面上的一層薄膜太陽能電池，( (后)包封層，和C3)背襯層。按照從前朝陽面到后非朝陽面的位置順序，第二類構(gòu)造可包括(1)入射層，O)(前)包封層，(3)太陽能電池層，其包括沉積到基板的朝陽面上的一個(gè)或多個(gè)薄膜太陽能電池層。
此外，基于入射層和/或背襯層所用的材料，太陽能電池模塊還可以被分為玻璃/ 玻璃型、玻璃/塑料型、塑料/塑料型等。具體地講，玻璃/玻璃型太陽能電池模塊是指其中兩個(gè)最外表面層均由玻璃形成的類型。例如，源自基于晶片的太陽能電池的玻璃/玻璃型太陽能電池模塊包含被夾置和包封在兩個(gè)包封層之間的太陽能電池層，而包封層進(jìn)一步被夾置在前朝陽面的玻璃入射層和后非朝陽面的玻璃背襯層之間。另一方面，玻璃/玻璃型薄膜太陽能電池模塊的半導(dǎo)體層被沉積在玻璃基板(或覆板)上，然后被層壓至包封層并進(jìn)一步被層壓至玻璃入射(或背襯)層。已研發(fā)出多種類型的用于制造太陽能電池模塊的方法。一種不涉及使用高壓釜的具體類型的層壓方法，通常稱為“非高壓釜層壓方法”，在過去一直是最為熱門的研究課題。該非高壓釜層壓方法通常包括以下步驟定位所有層壓結(jié)構(gòu)的組件層以形成預(yù)層壓組合件，并且使組合件經(jīng)受高溫、真空、以及任選地壓力。參見例如美國專利3，234，062、 4，421，589,5，238，519,5，536，347,5，759，698,5，593，532,5，993，582,6，007，650, 6, 134, 784,6, 149，757、6，241，839、6，367，530、6，369，316、6，481，482 ；美國專利公布 2004/0182493,2007/0215287 和 PCT 專利公布 WO 2006/057771。已經(jīng)開發(fā)了多種層壓機(jī)來執(zhí)行非高壓釜或加熱/真空層壓方法，這些層壓機(jī)為例如Meier ICOLAM 10/08層壓機(jī) (Meier Vakuumtechnik GmbH(Bocholt，Germany))、型號(hào)為 1834N、1734N、680N、580N、580和 480 的 SPI 層壓機(jī)(Spire Corporation (Bedford, ΜΑ))、模塊層壓機(jī) LM,LM-A 和 LM-SA 系列 (NPC hcorporatedCTokyo，Japan))。具體地講，美國專利公開 5，593，532 和 6，369，316 公開了一種改進(jìn)型非高壓釜層壓方法，其中在真空層壓機(jī)內(nèi)執(zhí)行層壓方法后，模塊疊堆(即預(yù)層壓組合件)被移進(jìn)硬化爐，以進(jìn)一步硬化塑性密封(即包封)層。據(jù)稱在包封層由需要固化的熱固性樹脂(例如聚(乙烯乙酸乙烯酯)(EVA))形成時(shí)，該方法十分有用。然而，大部分可商購獲得的層壓機(jī)在層壓機(jī)室的一面(例如底部)僅設(shè)置有一個(gè)熱源(例如加熱的壓板)，因此層壓機(jī)室內(nèi)的組合件只從一面被加熱。在這種情況下，層壓機(jī)室內(nèi)的組合件通常只從一個(gè)面受到不均勻的加熱。此外，施加到層壓機(jī)內(nèi)的組合件上的壓力(通常通過在組合件頂部使用充氣囊)通常不夠有效，因而會(huì)有損所得太陽能電池模塊中組件層之間的粘附強(qiáng)度。因此仍有需要開發(fā)用于制造組件層之間有足夠粘附強(qiáng)度的太陽能電池模塊的改進(jìn)型非高壓釜方法。發(fā)明概述本文公開了一種用于制備太陽能電池模塊的方法，其包括(A)使預(yù)層壓組合件在密閉室內(nèi)經(jīng)受約1至約100托的真空力，其中將組合件的一面暴露于第一熱源，將預(yù)層壓組合件任選地加熱至約25°c或更高的溫度，并將該預(yù)層壓組合件在所述真空力下和任選的溫度條件下保持約1至約15分鐘，并且其中預(yù)層壓組合件包括(i)太陽能電池層，其包括一個(gè)或多個(gè)電互連的太陽能電池，預(yù)層壓組合件具有前朝陽面和后非朝陽面，和(ii)被定位在太陽能電池層的一面上的至少一個(gè)包封片層；(B)升高第一熱源的溫度以將預(yù)層壓組合件加熱到約50°C至約150°C的溫度，同時(shí)在密閉室內(nèi)向預(yù)層壓組合件表面施加約Iatm的壓力，并將預(yù)層壓組合件在所述真空、溫度和壓力條件下保持足夠使預(yù)層壓組合件實(shí)現(xiàn)封邊的一段時(shí)間；(C)釋放密閉室內(nèi)的真空力并將預(yù)層壓組合件暴露于環(huán)境壓力下；(D)將預(yù)層壓組合件的一面或兩面進(jìn)一步暴露于第二熱源，該熱源將預(yù)層壓組合件加熱到約70°C至約150°C的溫度持續(xù)約1至約30分鐘；以及(E)通過使預(yù)層壓組合件經(jīng)過至少一對(duì)對(duì)壓構(gòu)件來向該組合件施加約5至約120psi (約0. 035至約0. 827MPa)的壓力，以形成最終太陽能電池模塊。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法的步驟(A)至(C)在真空層壓機(jī)室內(nèi)進(jìn)行，其中第一熱源是定位在真空層壓機(jī)一面上的加熱的壓板；而步驟(D)中所使用的第二熱源選自強(qiáng)制通風(fēng)烘箱、對(duì)流烘箱、輻射熱源、紅外線、微波爐、熱空氣、以及它們中的兩種或更多種的組
I=I ο在另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法中的步驟(D)使用傳送帶來執(zhí)行，該傳送帶具有由一個(gè)或多個(gè)紅外線燈構(gòu)成的第二熱源。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在該方法的步驟(B)期間，預(yù)層壓組合件被保持在所述真空、溫度和壓力條件下約1至約8分鐘。在另一個(gè)實(shí)施方案中，包括在預(yù)層壓組合件中的至少一個(gè)包封片層包含選自下列的聚合材料酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物、聚(乙烯乙酸乙烯酯)、聚(乙烯醇縮醛)、 聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烴嵌段共聚物彈性體、α-烯烴和α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚物、硅氧烷彈性體、環(huán)氧樹脂、以及它們中的兩種或更多種的組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中，包括在預(yù)層壓組合件中的至少一個(gè)包封片層包含選自下列的熱塑性聚合物酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物、以及它們中的兩種或更多種的組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中，預(yù)層壓組合件還包括作為該組合件的最外表面層并定位在太陽能電池層的朝陽面上的入射層，并且其中入射層選自(i)玻璃片，(ii)包含選自下列的聚合物的聚合物片聚碳酸酯、丙烯酸類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物，以及它們中的兩種或更多種的組合，和(iii)包含選自下列的聚合物的聚合物膜聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜、尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維素、玻璃紙、聚(氯乙烯)、含氟聚合物，以及它們中的兩種或更多種的組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中，預(yù)層壓組合件還包括作為該組合件的最外表面層并且定位在太陽能電池層的非受光面上的背襯層，并且其中背襯層選自(i)玻璃片，(ii)包含選自下列的聚合物的聚合物片聚碳酸酯、丙烯酸類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物，以及它們中的兩種或更多種的組合，和(iii)包含選自下列的聚合物的聚合物膜聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜、尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維素、玻璃紙、聚(氯乙烯)、含氟聚合物，以及它們中的兩種或更多種的組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中，包括在預(yù)層壓組合件中的太陽能電池為選自下列的基于晶片的太陽能電池基于結(jié)晶硅(c-Si)和多晶硅(mc-Si)的太陽能電池，并且預(yù)層壓組合件按位置順序基本上包括(i)玻璃入射層，(ii)被定位在太陽能電池層的朝陽面的前包封層，(iii)太陽能電池層，(iv)被定位在太陽能電池層的非受光面的后包封層，和(ν)玻璃背襯層，其中前包封層和/或后包封層包含選自下列的熱塑性聚合物酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物、以及它們中的兩種或更多種的組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中，包括在預(yù)層壓組合件中的太陽能電池為選自下列的薄膜太陽能電池基于非晶硅(a-Si)、微晶硅(μ c-Si)、碲化鎘(CdTe)、銅銦硒化物(CIS)、銅銦/ 鎵二硒化物(CIGS)、吸光染料和有機(jī)半導(dǎo)體的太陽能電池，并且預(yù)層壓組合件按位置順序基本上包括(i)玻璃入射層，( )包含選自下列的熱塑性聚合物的前包封層酸性共聚物、 酸性共聚物的離聚物、以及它們中的兩種或更多種的組合，和(iii)太陽能電池層，該層還包括作為該組合件最外層并在其上沉積有薄膜太陽能電池的玻璃基板。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在該方法的步驟(A)至(C)期間，預(yù)層壓組合件被定位成使得預(yù)層壓組合件的基板面暴露于加熱的壓板；并且在步驟(D)期間，預(yù)層壓組合件被定位在傳送帶上的方式使得預(yù)層壓組合件的入射層面暴露于一個(gè)或多個(gè)紅外燈。在另一個(gè)實(shí)施方案中，包括在預(yù)層壓組合件中的太陽能電池為選自下列的薄膜太陽能電池基于非晶硅(a-Si)、微晶硅(μ c-Si)、碲化鎘(CdTe)、銅銦硒化物(CIS)、銅銦/ 鎵二硒化物(CIGS)、吸光染料和有機(jī)半導(dǎo)體的太陽能電池，并且預(yù)層壓組合件按位置順序基本上包括⑴太陽能電池層，( )后包封層，其包含選自下列的熱塑性聚合物酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物、以及它們中的兩種或更多種的組合，和(iii)玻璃背襯層，并且其中太陽能電池層還包括作為該組合件最外層并且其上沉積有薄膜太陽能電池的玻璃覆板。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在該方法的步驟(A)至(C)期間，組合件被定位成使得預(yù)層壓組合件的覆板面暴露于加熱的壓板；并且在步驟(D)期間，預(yù)層壓組合件被定位在傳送帶上，第二熱源為定位在傳送帶上方的一個(gè)或多個(gè)紅外燈，并且預(yù)層壓組合件被定位成使得預(yù)層壓組合件的背襯層面暴露于所述一個(gè)或多個(gè)紅外燈。本文還公開了通過上述方法制造的太陽能電池模塊。附圖簡(jiǎn)述

圖1為通過本文所公開的方法制備的基于晶片的太陽能電池模塊的未按比例繪制的剖面圖。圖2為通過本文所公開的方法制備的一個(gè)具體的薄膜太陽能電池模塊的未按比例繪制的剖面圖。圖3為通過本文所公開的方法制備的另一個(gè)薄膜太陽能電池模塊的未按比例繪制的剖面圖。發(fā)明詳述除非另有定義，本文所用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語的含義均與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的一樣。如發(fā)生矛盾，以本說明書及其包括的定義為準(zhǔn)。雖然與本文所述方法和材料類似或等同的方法和材料均可用于本發(fā)明的實(shí)踐或檢驗(yàn)，但合適的方法和材料為如本文所述的那些。除非另行指出，所有百分?jǐn)?shù)、份數(shù)、比率等均按重量計(jì)。當(dāng)數(shù)量、濃度或其他值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍或優(yōu)選上限值和優(yōu)選下限值的列表形式給出時(shí)，其應(yīng)理解為具體地公開由任何范圍上限或優(yōu)選值和任何范圍下限或優(yōu)選值的任何一對(duì)所構(gòu)成的所有范圍，而不管所述范圍是否被單獨(dú)地公開。凡在本文中給出某一數(shù)值范圍之處，該范圍均旨在包含其端點(diǎn)以及位于該范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)，除非另行指出。當(dāng)定義一個(gè)范圍時(shí)，不旨在將本發(fā)明的范圍限定于所列舉的具體值。當(dāng)術(shù)語“約”用于描述值或范圍的端點(diǎn)時(shí)，本公開內(nèi)容應(yīng)被理解為包括具體的值或所涉及的端點(diǎn)。如本文所用，術(shù)語“包含”、“包括”、“含有”、“特征在于”、“具有”或者它們的任何其他變型均旨在涵蓋非排他性的包括。例如，包括要素列表的工藝、方法、制品或設(shè)備不必僅限于那些要素，而是可以包括未明確列出的或該工藝、方法、制品或設(shè)備所固有的其他要素。此外，除非有相反的明確說明，“或”是指包含性的“或”，而不是指排他性的“或”。連接短語“基本上由組成”將權(quán)利要求的范圍限制為具體的材料或步驟以及不會(huì)顯著影響受權(quán)利要求保護(hù)的本發(fā)明的基本和新型特征的那些要素。當(dāng)申請(qǐng)人用諸如“包括”的開放式術(shù)語定義本發(fā)明或其一部分時(shí)，應(yīng)被理解為該描述可被解釋為等同于使用術(shù)語“基本上由組成”對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的描述，除非另行指出。“一個(gè)”或“一種”用于描述本發(fā)明的要素和組分。這僅出于方便考慮并給出本發(fā)明的一般性意義。這種描述應(yīng)被理解為包括一個(gè)或至少一個(gè)，并且該單數(shù)也包括復(fù)數(shù)，除非很明顯地另指他意。在描述某些聚合物時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解，有時(shí)申請(qǐng)人提及聚合物時(shí)使用的是用于制備這些聚合物的單體或用于制備這些聚合物的單體的量。雖然此類描述可能不包括用于描述最終聚合物的具體命名或者可能不包含以方法限定產(chǎn)品的術(shù)語，但是對(duì)單體和量的任何此類提及均應(yīng)被解釋為表示聚合物包含這些單體(即，這些單體的共聚單元)或這些單體的量， 以及對(duì)應(yīng)的聚合物及其組合物。在描述本發(fā)明和/或提出本發(fā)明的權(quán)利要求時(shí)，術(shù)語“共聚物”用于指由兩種或更多種單體共聚所形成的聚合物。此類共聚物包括二聚物、三元共聚物或更高階共聚物。如本文所用，術(shù)語“酸性共聚物”是指包含α-烯烴、α，β -烯鍵式不飽和羧酸和任選地一種或多種其他合適共聚單體(如α，β-烯鍵式不飽和羧酸酯)的共聚單元的聚合物。如本文所用，術(shù)語“離聚物”是指包含離子基團(tuán)的聚合物，其中離子基團(tuán)為金屬離子羧酸鹽，例如堿金屬羧酸鹽、堿土金屬羧酸鹽、過渡金屬羧酸鹽和/或此類羧酸鹽中的兩種或更多種的組合。如本文所定義，此類聚合物通常通過部分或完全中和(例如通過與堿或堿的混合物反應(yīng))前體或“母體”聚合物的羧酸基團(tuán)來制備，其中前體或“母體”聚合物為酸性共聚物。本文所用堿金屬離聚物的實(shí)例為鈉離聚物(或鈉中和的離聚物)，例如乙烯和甲基丙烯酸的共聚物，其中共聚化的甲基丙烯酸單元的羧酸基團(tuán)的全部或一部分為羧酸鈉形式。本文公開的是用于制造太陽能電池模塊的改進(jìn)型非高壓釜層壓方法。具體地講， 首先將太陽能電池模塊的所有組件層堆疊就位以形成預(yù)層壓組合件，然后通過使這樣形成的預(yù)層壓組合件經(jīng)受改進(jìn)型非高壓釜層壓方法來獲得最終太陽能電池模塊，其中所述方法可以包括至少五個(gè)步驟，第一步是使預(yù)層壓組合件在真空室內(nèi)經(jīng)受真空力，這通常在層壓機(jī)內(nèi)進(jìn)行，該層壓機(jī)具有定位在真空室一面上的熱源；第二步是對(duì)預(yù)層壓組合件施加一段時(shí)間的熱和壓力，該時(shí)間段足以使預(yù)層壓組合件實(shí)現(xiàn)封邊；第三步是釋放真空；第四步是將這樣處理后的預(yù)層壓組合件在環(huán)境壓力下加熱到至少70°C至約150°C的溫度，第五步是對(duì)預(yù)層壓組合件進(jìn)一步施加壓力，通常是使該組合件通過至少一對(duì)軋輥，以完成該層壓方法。該層壓方法將包括至少以下步驟(1)使包括多層結(jié)構(gòu)的預(yù)層壓組合件在密閉室內(nèi)經(jīng)受約1至約100托、或約1至約70托、或約1至約50托、或約2至約40托的真空力， 所述多層結(jié)構(gòu)包括太陽能電池層和熱塑性包封片層，預(yù)層壓組合件的第一面被暴露于第一熱源，任選地將預(yù)層壓組合件加熱至約25°C或更高、或25°C至約100°C的溫度，并將預(yù)層壓組合件保持在所述真空和任選的溫度條件下約1至約15分鐘、或約5至約10分鐘；(2)升高第一熱源的溫度以將預(yù)層壓組合件加熱至約50°C至約150°C、或約50°C至約135°C、或約 70°C至約135°C的溫度，同時(shí)向預(yù)層壓組合件的表面施加約1個(gè)大氣壓的壓力并將該真空、 溫度和壓力條件維持足以實(shí)現(xiàn)封邊的適當(dāng)時(shí)間段或約1至約8分鐘、或約1至約5分鐘；(3) 釋放真空力和壓力，并將預(yù)層壓組合件暴露于環(huán)境壓力；和(4)從密閉室中取出這樣處理后的預(yù)層壓組合件并進(jìn)一步將該預(yù)層壓組合件的一個(gè)或多個(gè)面暴露于第二熱源，第二熱源將組合件加熱至約70°C至約150°C、或約70°C至約135°C、或約80°C至約135°C、或約90°C 至約135°C的溫度并持續(xù)約1至約30分鐘的時(shí)間；和(5)通過使預(yù)層壓組合件通過至少一對(duì)對(duì)壓構(gòu)件(如，軋輥)來進(jìn)一步對(duì)該預(yù)層壓組合件施加約5至約120psi (約0. 035至約 0. 827MPa)、或約 30 至約 IOOpsi (約 0. 21 至約 0. 69MPa)、或約 50 至約 IOOpsi (約 0. 35 至約0.69MPa)的壓力，以獲得層壓太陽能電池模塊。在步驟(1)到(3)中，預(yù)層壓組合件可被容納于任意合適類型的層壓機(jī)(例如 Meier ICOLAM 10/08 層壓機(jī)(Meier Vakuumtechnik GmbH(Bocholt，Germany))、型號(hào)為 1834N、1734N、680N、580N、580 和 480 的 SPI-層壓機(jī)(Spire Corporation (Bedford, ΜΑ))、 模塊層壓機(jī)LM、LM-A和LM-SA系列(NPC Incorporated (Tokyo, Japan)))的真空層壓機(jī)室內(nèi)，其中熱源位于一個(gè)面上，通常位于層壓室的底部。更具體地講，層壓機(jī)可具有定位在一個(gè)面(通常是層壓室的底部)上的加熱的壓板(如電加熱的壓板)，因而可以通過從該底面?zhèn)鳠醽砑訜犷A(yù)層壓組合件。在步驟( 期間，可通過定位在預(yù)層壓組合件頂部的充氣囊對(duì)組合件施加壓力。步驟( 的持續(xù)時(shí)間應(yīng)剛好足夠在預(yù)層壓組合件上實(shí)現(xiàn)充分封邊。所謂 “充分封邊”，是指預(yù)層壓組合件圍繞其周邊具有約5至約25mm寬的清晰封邊。在某些實(shí)施方案中，要實(shí)現(xiàn)充分封邊，步驟O)的持續(xù)時(shí)間為約1至約8分鐘、或約1至約5分鐘?？蓪⒍喾N熱源中的任何一種用作該方法步驟中的第二熱源。例如，該熱源可以是烘箱(如強(qiáng)制通風(fēng)烘箱或?qū)α骱嫦?或輻射熱源，例如紅外線(如由紅外燈如中波紅外燈提供的紅外線)、熱空氣、微波或它們的組合。在步驟(4)期間，可通過定位在預(yù)層壓組合件的一個(gè)或多個(gè)面上的熱源向該預(yù)層壓組合件施加熱。在一個(gè)特定實(shí)施方案中，該方法的步驟(4)可在將組合件于傳送帶上傳送的同時(shí)進(jìn)行，其中從兩個(gè)面(即頂面和底面)加熱組合件。在另一個(gè)實(shí)施方案中，預(yù)層壓組合件被放置在傳送帶上并由一個(gè)或多個(gè)紅外燈僅從一個(gè)面(通常是未接觸傳送帶的那個(gè)面)加熱。在另一個(gè)實(shí)施方案中，作為步驟(4) 之前的附加步驟，可使預(yù)層壓組合件在步驟C3)完成后但在暴露于步驟中的第二熱源之前冷卻。在又一個(gè)實(shí)施方案中，本文所公開的方法為連續(xù)方法，其中在步驟(3)中釋放密閉室的真空和壓力后，使組合件直接進(jìn)入步驟(4)。該方法的步驟(5)中使用的壓力構(gòu)件可以為對(duì)壓軋輥(或“壓力輥”)、平壓印刷機(jī)或適于向組合件施加壓力的其他壓力構(gòu)件。此處可使用的對(duì)壓構(gòu)件為一對(duì)對(duì)壓軋輥，例如美國專利 7，143,800 中公開的那些，或由 Billco Manufacturing, Inc. (Zelienople,PA) 或Casso-Solar Corporation (Pomona, NY)制造的那些。在某些實(shí)施方案中，得自步驟(4) 的經(jīng)加熱的預(yù)層壓組合件立即進(jìn)入步驟( ，以便該組件在受壓時(shí)仍保持熱度。施加到組合件的壓力由每對(duì)對(duì)壓構(gòu)件之間的間隙決定，并且通常每對(duì)對(duì)壓構(gòu)件之間的間隙小于從其中經(jīng)過的組合件的厚度。如果使用多對(duì)壓力構(gòu)件，則每對(duì)壓力構(gòu)件之間的間隙可以相同或被調(diào)整為隨著生產(chǎn)線趨于結(jié)束而逐漸減小。本文還公開了通過該改進(jìn)型非高壓釜層壓方法制造的太陽能電池模塊，該模塊包括(a)太陽能電池層，其包括一個(gè)或多個(gè)太陽能電池，和(b)至少一個(gè)包封層，其包含選自下列的聚合材料酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物、聚(乙烯乙酸乙烯酯)、聚(乙烯醇縮醛)(包括隔音級(jí)聚(乙烯醇縮醛))、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯(如線性低密度聚乙烯)、 聚烯烴嵌段彈性體、α -烯烴和α，β -烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚物(如乙烯丙烯酸甲酯共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物)、硅氧烷彈性體、環(huán)氧樹脂、以及它們中的兩種或更多種的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，包封層包含選自下列的熱塑性聚合物酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物、以及它們的組合(即兩種或更多種酸性共聚物的組合、兩種或更多種酸性共聚物的離聚物的組合、或至少一種酸性共聚物和一種或多種酸性共聚物的離聚物的組合)。 具體地講，本文所用的酸性共聚物可以為具有2至10個(gè)碳原子的α -烯烴和具有3至8個(gè)碳原子的α，烯鍵式不飽和羧酸的共聚物。例如，酸性共聚物可包含按共聚物的總重量計(jì)為約18至約30重量％、或18至約25重量％、或20至約25重量％、或約21至約M重量％的α，β-烯鍵式不飽和羧酸的共聚單元。合適的α-烯烴共聚單體可包括但不限于乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、 1-庚烯、3-甲基-1- 丁烯、4-甲基-1-戊烯等、以及此類共聚單體中的兩種或更多種的組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，α-烯烴為乙烯。合適的α，β-烯鍵式不飽和羧酸共聚單體可以包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、單甲基馬來酸、以及它們中的兩種或更多種的組合。 在一個(gè)實(shí)施方案中，α，β-烯鍵式不飽和羧酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸和它們中的兩種或更多種的組合。酸性共聚物還可包含一種或多種其他共聚單體的共聚單元，該一種或多種其他共聚單體例如具有2至10個(gè)碳原子、或優(yōu)選地具有3至8個(gè)碳原子的不飽和羧酸、或其衍生物。合適的酸衍生物包括酸酐、酰胺、和酯。在一個(gè)實(shí)施方案中，使用的酸衍生物為酯。不飽和羧酸的酯的具體實(shí)例包括但不限于丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、 甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸十一酯、甲基丙烯酸十一酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、 丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-羥乙基酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚(乙二醇) 丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲醚丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)山崳醚丙烯酸酯、聚(乙二醇)山崳醚甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)4-壬基苯基醚丙烯酸酯、聚(乙二醇)4-壬基苯基醚甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)苯基醚丙烯酸酯、聚(乙二醇)苯基醚甲基丙烯酸酯、馬來酸二甲酯、馬來酸二乙酯、馬來酸二丁酯、富馬酸二甲酯、富馬酸二乙酯、富馬酸二丁酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、以及它們中的兩種或更多種的組合。在某些實(shí)施方案中，本文所用的酸性共聚物可以不包含α-烯烴和 α，β-烯鍵式不飽和羧酸之外的共聚單體。
該酸性共聚物可按照美國專利3，404，134,5, 028, 674,6, 500，888和6，518，365中
所公開的內(nèi)容進(jìn)行聚合。根據(jù)ASTM D1238在190°C和2. 16kg下進(jìn)行測(cè)定，該酸性共聚物可具有約0. 5至約 1000g/10min、或約 0. 5 至約 500g/10min、或約 1 至約 100g/10min、或約 1 至約 20g/10min、 或約1. 5至約10g/10min的熔體流動(dòng)速率(MFR)?？捎米靼鈱咏M分的酸性共聚物的離聚物為前體酸性共聚物(如上述那些酸性共聚物)的離子中和衍生物。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過用一定量的作為金屬離子源的反應(yīng)物來中和前體酸性共聚物的酸基，使得約10%至約60%、或約20%至約55%、或約35%至約50%的羧酸基團(tuán)(按未中和的前體酸性共聚物計(jì)算或測(cè)得的前體酸性共聚物的羧酸總含量計(jì))發(fā)生中和作用來制備酸性共聚物的離聚物。常常通過前體酸聚合物與堿例如氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鋅的反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)中和作用。金屬離子可以是一價(jià)離子、二價(jià)離子、三價(jià)離子、多價(jià)離子、或它們中的兩種或更多種的組合?？捎玫囊粌r(jià)金屬離子包括但不限于鈉、鉀、鋰、銀、汞、和銅?？捎玫亩r(jià)金屬離子包括但不限于鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、銅、鎘、汞、錫、鉛、鐵、鈷、鎳、和鋅?？捎玫娜齼r(jià)金屬離子包括但不限于鋁、鈧、鐵、和釔?？捎玫亩鄡r(jià)金屬離子包括但不限于鈦、鋯、鉿、釩、鉭、鎢、 鉻、鈰和鐵。應(yīng)注意到，當(dāng)金屬離子為多價(jià)時(shí)，可以包括絡(luò)合劑(如硬脂酸鹽、油酸鹽、水楊酸鹽和酚鹽基)，如美國專利3，404，134中公開的那樣。在一個(gè)實(shí)施方案中，金屬離子為一價(jià)或二價(jià)金屬離子。在另一個(gè)實(shí)施方案中，金屬離子選自鈉、鋰、鎂、鋅、鉀、以及它們中的兩種或更多種的組合。在又一個(gè)實(shí)施方案中，金屬離子選自鈉、鋅、以及它們的組合。在又一個(gè)實(shí)施方案中，金屬離子為鈉。前體酸性共聚物可按美國專利3，404，134中公開的那樣進(jìn)行中和。根據(jù)ASTM D1238在190°C和2. 16kg下測(cè)定，可用作包封層組分的酸性共聚物的離聚物可具有約0. 75至約19g/10min、或約1至約10g/10min、或約1. 5至約5g/10min、或約 2至約4g/10min的MFR，并且根據(jù)ASTM D1238在190°C和2. 16kg下測(cè)定，衍生出酸性共聚物的離聚物的前體酸性共聚物可具有約0. 5至約1000g/10min、或約0. 5至約500g/10min、 或約1至約100g/10min、或約1至約20g/10min、或約1. 5至約10g/10min的MFR。包封層組合物可以進(jìn)一步包含一種或多種添加劑，例如加工助劑、流動(dòng)增強(qiáng)添加劑、潤滑劑、顏料、染料、阻燃劑、抗沖改性劑、成核劑、抗粘連劑(如二氧化硅)、熱穩(wěn)定劑、 紫外線吸收劑、紫外線穩(wěn)定劑、受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)、硅烷偶聯(lián)劑、分散劑、表面活性劑、 螯合劑、偶聯(lián)劑、增強(qiáng)劑(如玻璃纖維)、和填料。每個(gè)包封層的總厚度可在約1至約120密耳(0. 026至約3mm)、或約10至約90密耳(約0. 25至約2. 3mm)、或約15至約60密耳(約0. 38至約1. 5mm)、或約20至約45密耳(0.51至約1. Imm)的范圍內(nèi)。每個(gè)包封層片材在層壓到太陽能電池模塊的其他組件層之前可在一個(gè)或兩個(gè)面上具有光滑或粗糙的表面。在一個(gè)實(shí)施方案中，片材在兩面均具有粗糙表面以利于在層壓過程中脫氣。包封層片材可由任何適合的方法制備。例如，可通過浸涂、溶液澆注、壓塑、注塑、 層壓、熔融擠出、吹膜、擠壓涂布、串聯(lián)擠壓涂布或本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的任何其他方法形成這些片材。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過熔融擠出、熔融共擠出、熔融擠出涂布或串聯(lián)熔融擠出涂布方法形成這些片材。術(shù)語“太陽能電池”旨在包括可將光轉(zhuǎn)化為電能的任何制品。本發(fā)明可用的太陽能電池包括但不限于基于晶片的太陽能電池(例如基于c-Si或mc-Si的太陽能電池，如上文發(fā)明背景部分中所述)和薄膜太陽能電池(例如基于a-Si、μ c-Si、CdTe、CIS、CIGSJl 光染料或有機(jī)半導(dǎo)體的太陽能電池，如上文發(fā)明背景部分中所述)。在太陽能電池層內(nèi)，太陽能電池可電互連和/或排列在平面中。此外，太陽能電池層還可包括電線，諸如交叉帶狀線和匯流條。使用時(shí)，太陽能電池層具有面朝光源的“前朝陽面”和背對(duì)光源的“后非朝陽面”。因此，組裝太陽能電池模塊時(shí)，模塊或預(yù)層壓組合件作為一個(gè)整體或其任何組件層(即太陽能電池層或包封層)也具有使用時(shí)面朝光源的“前朝陽面”和使用時(shí)背對(duì)光源的“后非朝陽面”。定位在太陽能電池層前朝陽面上的膜或片材層優(yōu)選地由透明材料制成，以使陽光有效地透射到太陽能電池內(nèi)。通過改進(jìn)型非高壓釜層壓方法制造的太陽能電池模塊通常包括至少一個(gè)層壓到太陽能電池層一個(gè)面上的包封層。所謂“層壓”，是指在層壓結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)層直接(即兩層之間無任何其他材料)或間接(即兩層之間具有其他材料，諸如夾層或粘合劑材料)粘結(jié)。 在一個(gè)特定實(shí)施方案中，該至少一個(gè)包封層直接層壓到太陽能電池層的一個(gè)面上。太陽能電池模塊還可包括分別在太陽能電池模塊的朝陽面和非朝陽面用作模塊的一個(gè)或多個(gè)最外層的入射層和/或背襯層。太陽能電池模塊的外層，即入射層和背襯層，可源自任何合適的片材或膜。合適的片材可以為玻璃片或塑料片，諸如聚碳酸酯、丙烯酸類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴(例如，乙烯降冰片烯聚合物)、聚苯乙烯(優(yōu)選茂金屬催化的聚苯乙烯)、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物、 或它們中的兩種或更多種的組合。此外，可利用諸如鋁、鋼、鍍鋅鋼之類的金屬片材或陶瓷板來形成背襯層。術(shù)語“玻璃”不僅包括窗玻璃、平板玻璃、硅酸鹽玻璃、玻璃片、低鐵玻璃、鋼化玻璃、鋼化無氧化鈰玻璃和浮法玻璃，還包括彩色玻璃、特種玻璃(諸如那些包含控制太陽能加熱的成分的玻璃)、鍍膜玻璃(諸如那些濺射有金屬(如銀或氧化銦錫)以控制日照的玻璃)、低輻射玻璃、iToroglas 玻璃(Saint-Gobain N. A. Inc. (Trumbauersville, PA))、 Solexia 玻璃(PPG hdustries (Pittsburgh，PA))和 Marphire 玻璃(PPG Industries)。 此類特種玻璃公開于例如美國專利4，615，989,5, 173，212,5, 264，286,6, 150，028、 6，340，646,6, 461，736、和6，468，934中。然而應(yīng)當(dāng)理解，具體模塊所選擇的玻璃類型取決于其預(yù)期用途。合適的膜層包含聚合物，其包括但不限于聚酯(例如聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯) 和聚(萘二甲酸乙二醇酯))、聚碳酸酯、聚烯烴(例如聚丙烯、聚乙烯和環(huán)狀聚烯烴)、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯(例如間規(guī)聚苯乙烯)、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜(例如聚醚砜、聚砜等)、尼龍、聚(氨基甲酸酯)、丙烯酸類、乙酸纖維素(例如乙酸纖維素、三乙酸纖維素等)、玻璃紙、硅氧烷、聚(氯乙烯)(例如聚(偏二氯乙烯))、含氟聚合物(例如，聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物)、以及它們中的兩種或更多種的組合。聚合物膜可以為非取向的，或者單軸向取向的，或者雙軸向取向的。可用于太陽能電池模塊的外層(如，入射層或背襯層)的一些具體示例性膜包括但不限于聚酯膜(如聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)膜)、含氟聚合物膜(如得自DuPont的Tedlar· 、Tefzel 和Teflon 膜)。諸如鋁箔之類的金屬膜也可用作背襯層。用于太陽能電池模塊的外層中的其他膜可以采用多層膜的形式，例如含氟聚合物/聚酯/含氟聚合物(“TPT”)
多層膜。太陽能電池模塊還可包括嵌入模塊內(nèi)的其他功能膜或片層(例如，介電層或阻擋層)。此類功能層可源自任何上述聚合物膜或涂覆有其他功能涂層的那些。例如，涂覆有金屬氧化物涂層的聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)膜(諸如美國專利6，521，825和6，818，819以及歐洲專利EP1182710中公開的那些)可以用作層壓板中的氧氣和水分阻擋層。如果需要，太陽能電池層和包封材料之間還可存在一層非織造玻璃纖維(稀松布)，以利于在層壓過程中脫氣或起到加強(qiáng)包封材料的作用。此類稀松布層的用途在例如美國專利 5，583，057,6, 075，202,6, 204，443,6, 320，115 和 6，323，416 以及歐洲專利 EP0769818中有所公開。如果需要，可在層壓工序前對(duì)并入太陽能電池模塊內(nèi)的入射層膜和片材、背襯層膜和片材、包封層和其他層的一個(gè)表面或兩個(gè)表面進(jìn)行處理，以增強(qiáng)它們對(duì)其他層壓層的粘附力。這種粘附力增強(qiáng)處理可采用本領(lǐng)域已知的任何形式，包括火焰處理(參見例如美國專禾Ij 2，632，921,2, 648，097,2, 683，894和2，704，382)、等離子處理(參見例如美國專利4，732，814)、電子束處理、氧化處理、電暈放電處理、化學(xué)處理、鉻酸處理、熱空氣處理、臭氧處理、紫外線處理、噴砂處理、溶劑處理、以及它們中的兩種或更多種的組合。而且，還可通過將粘合劑或底漆涂料涂覆在一個(gè)或多個(gè)層壓層的表面上來使粘附強(qiáng)度得到進(jìn)一步改善。例如，美國專利4，865，711公開了具有改善的可粘結(jié)性的膜或片材，它們的一個(gè)或兩個(gè)表面上沉積有薄的碳層。其他示例性粘合劑或底漆可以包括硅烷、聚(烯丙胺)基的底漆 (參見例如美國專利5，411，845,5, 770，312,5, 690，994和5，698，329)，以及丙烯酸基的底漆(參見例如美國專利5，415，942)。粘合劑或底漆涂層可以呈粘合劑或底漆的單層形式并具有約0. 0004至約1密耳(約0. 00001至約0. 03mm)、或優(yōu)選約0. 004至約0. 5密耳(約 0. 0001至約0. 013mm)、或更優(yōu)選約0. 004至約0. 1密耳(約0. 0001至約0. 003mm)的厚度。在一個(gè)特定實(shí)施方案(現(xiàn)在參見圖1)中，其中太陽能電池源自基于晶片的自承太陽能電池單元，太陽能電池模塊00)按從前朝陽面到后非朝陽面的位置順序包括(a)入射層(10) ； (b)前包封層(12) ； (c)由一個(gè)或多個(gè)電互連的太陽能電池構(gòu)成的太陽能電池層(14) ； (d)后包封層(16)；和(e)背襯層(18)。在此實(shí)施方案中，入射層(10)和背襯層 (18)均可由玻璃片形成，并且前包封層或后包封層(12和16)均可包含上述熱塑性聚合物 (如酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物或它們的組合)。在另一個(gè)實(shí)施方案(現(xiàn)在參見圖幻中，其中太陽能電池源自薄膜太陽能電池，太陽能電池模塊(30)按從前朝陽面到后非朝陽面的位置順序包括(a)太陽能電池層(Ha)， 其包括覆板04)和沉積到其非朝陽面上的薄膜太陽能電池層0 , (b)(后)包封層(16)， 以及(c)背襯層(18)。在此實(shí)施方案中，背襯層(18)和覆板04)均可由玻璃片形成，并且后包封層(16)可包含上述熱塑性聚合物(如酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物、或它們的混合物)。在該層壓方法期間，可將包括堆疊就位的所有組件層的預(yù)層壓組合件放在層壓機(jī)室中，讓組合件的覆板側(cè)面向第一熱源。例如，當(dāng)?shù)谝粺嵩礊槎ㄎ辉趯訅菏业撞康募訜岬膲喊鍟r(shí)，預(yù)層壓組合件被定位在層壓機(jī)中使得組合件的覆板面位于底部。在另一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)僅將組合件的一個(gè)面暴露于本發(fā)明方法的步驟4中所用的第二熱源時(shí)，可以將組合件定位成使得該組合件的背襯層面面向第二熱源。例如，當(dāng)?shù)诙嵩礊槎ㄎ辉趥魉蛶戏降囊粋€(gè)或多個(gè)紅外燈時(shí)，將預(yù)層壓組合件定位在傳送帶上，使得覆板面位于底部并使背襯層(如玻璃背襯層)面向一個(gè)或多個(gè)紅外燈。在又一個(gè)實(shí)施方案(現(xiàn)在參見圖幻中，其中太陽能電池同樣源自薄膜太陽能電池，太陽能電池模塊GO)按從前朝陽面到后非朝陽面的位置順序包括(a)透明入射層 (10)，(b)(前)包封層(12)，以及(c)太陽能電池層(14b)，其包括沉積到基板(26)的朝陽面上的薄膜太陽能電池層0幻。在此實(shí)施方案中，入射層(10)和基板06)均可由玻璃形成，并且前包封層可包含上述熱塑性聚合物(如酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物、或它們的組合)。在該層壓方法期間，可將包括堆疊就位的所有組件層的預(yù)層壓組合件放在層壓機(jī)室中，讓組合件的基板面面向第一熱源。例如，當(dāng)?shù)谝粺嵩礊槎ㄎ辉趯訅菏业撞康募訜岬膲喊鍟r(shí)，可將預(yù)層壓組合件放置在層壓機(jī)中并使組合件的基板面位于底部。在另一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)僅將組合件的一個(gè)面暴露于本發(fā)明方法的步驟4中所用的第二熱源時(shí)，可將組合件定位成使得該組合件的入射層面面向第二熱源。例如，當(dāng)?shù)诙嵩礊槎ㄎ辉趥魉蛶戏降囊粋€(gè)或多個(gè)紅外燈時(shí)，將預(yù)層壓組合件置于傳送帶上，使基板面位于底部并使入射層 (如玻璃片入射層)面向一個(gè)或多個(gè)紅外燈。本文還公開了通過上述改進(jìn)型非高壓釜層壓方法制造的包括一系列太陽能電池模塊的太陽能電池陣列。
權(quán)利要求
1.用于制備太陽能電池模塊的方法，所述方法包括(A)使預(yù)層壓組合件在密閉室內(nèi)經(jīng)受約1至約100托的真空力，其中所述組合件的一面暴露于第一熱源，任選地將所述預(yù)層壓組合件加熱至約25°C或更高的溫度，并且將所述預(yù)層壓組合件在此類真空和任選的溫度條件下保持約1至約15分鐘，并且其中所述預(yù)層壓組合件包括⑴太陽能電池層，所述太陽能電池層包括一個(gè)或多個(gè)電互連的太陽能電池，所述預(yù)層壓組合件具有前朝陽面和后非朝陽面，以及(ii)至少一個(gè)包封片層，所述包封片層被定位在所述太陽能電池層的一個(gè)面上；(B)升高所述第一熱源的溫度以將所述預(yù)層壓組合件加熱至約50°C至約150°C，同時(shí)在所述密閉室內(nèi)對(duì)所述預(yù)層壓組合件的表面施加約Iatm的壓力，并將所述預(yù)層壓組合件在所述真空、溫度和壓力條件下保持足以使所述預(yù)層壓組合件實(shí)現(xiàn)封邊的一段時(shí)間；(C)釋放所述室內(nèi)的真空力并使所述預(yù)層壓組合件暴露于環(huán)境壓力；(D)進(jìn)一步將所述預(yù)層壓組合件的一個(gè)或多個(gè)面暴露于第二熱源，所述第二熱源將所述預(yù)層壓組合件加熱到約70°C至約150°C的溫度并持續(xù)約1至約30分鐘；以及(E)通過使所述預(yù)層壓組合件穿過至少一對(duì)對(duì)壓構(gòu)件來向所述組合件施加約5至約 120psi (約0. 035至約0. 827MPa)的壓力以形成所述太陽能電池模塊。
2.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(A)-(C)在真空層壓機(jī)室內(nèi)進(jìn)行，其中第一熱源是定位在所述真空層壓機(jī)一面上的加熱的壓板；并且其中步驟(D)中使用的第二熱源選自強(qiáng)制通風(fēng)烘箱、對(duì)流烘箱、輻射熱源、紅外線、微波爐、熱空氣、以及它們中的兩種或更多種的組合。
3.權(quán)利要求2的方法，其中步驟(D)是使用傳送帶進(jìn)行的，所述第二熱源為一個(gè)或多個(gè)紅外燈。
4.權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(B)期間，將所述預(yù)層壓組合件在所述真空、溫度和壓力條件下保持約1至約8分鐘。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一個(gè)包封片層包含選自下列的聚合材料酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物、聚(乙烯-乙酸乙烯酯)、聚(乙烯醇縮醛)、聚氨酯、聚氯乙烯、 聚乙烯、聚烯烴嵌段共聚物彈性體、α -烯烴和α，β -烯鍵式不飽和羧酸酯的共聚物、硅氧烷彈性體、環(huán)氧樹脂、以及它們中的兩種或更多種的組合。
6.權(quán)利要求5的方法，其中所述至少一個(gè)包封片層包含選自下列的熱塑性聚合物酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物、以及它們中的兩種或更多種的組合。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述預(yù)層壓組合件還包括作為所述組合件的最外表面層并定位在所述太陽能電池層的朝陽面上的入射層，并且其中所述入射層選自(i)玻璃片， ( )包含選自下列的聚合物的聚合物片聚碳酸酯、丙烯酸類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴、 聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物、以及它們中的兩種或更多種的組合，和(iii)包含選自下列的聚合物的聚合物膜聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜、尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維素、 玻璃紙、聚(氯乙烯)、含氟聚合物、以及它們中的兩種或更多種的組合。
8.權(quán)利要求6的方法，其中所述預(yù)層壓組合件還包括作為所述組合件的最外表面層并定位在所述太陽能電池層的非受光面上的背襯層，并且其中所述背襯層選自(i)玻璃片， ( )包含選自下列的聚合物的聚合物片聚碳酸酯、丙烯酸類、聚丙烯酸酯、環(huán)狀聚烯烴、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯、含氟聚合物、以及它們中的兩種或更多種的組合，和(iii)包含選自下列的聚合物的聚合物膜聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、降冰片烯聚合物、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚砜、尼龍、聚氨酯、丙烯酸類、乙酸纖維素、 玻璃紙、聚(氯乙烯)、含氟聚合物、以及它們中的兩種或更多種的組合。
9.權(quán)利要求5的方法，其中所述太陽能電池為選自下列的基于晶片的太陽能電池基于結(jié)晶硅和多晶硅的太陽能電池，并且其中所述預(yù)層壓組合件按位置順序基本上組成為 (i)玻璃入射層，( )被定位在所述太陽能電池層的朝陽面的前包封層，(iii)所述太陽能電池層，(iv)被定位在所述太陽能電池層的非受光面的后包封層，和(ν)玻璃背襯層，其中所述前包封層和/或所述后包封層包含選自下列的熱塑性聚合物酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物、以及它們中的兩種或更多種的組合。
10.權(quán)利要求5的方法，其中所述太陽能電池為選自下列的薄膜太陽能電池基于非晶硅、微晶硅、碲化鎘、銅銦硒化物、銅銦/鎵二硒化物、吸光染料和有機(jī)半導(dǎo)體的太陽能電池，并且其中所述預(yù)層壓組合件按位置順序基本上組成為(i)玻璃入射層，(ii)包含選自下列的熱塑性聚合物的前包封層酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物、以及它們中的兩種或更多種的組合，和(iii)所述太陽能電池層，所述太陽能電池層還包括作為所述組合件的最外層并在其上沉積有所述薄膜太陽能電池的玻璃基板。
11.權(quán)利要求3的方法，其中在步驟(A)-(C)期間，所述組合件被定位成使得所述預(yù)層壓組合件的基板面暴露于所述加熱的壓板；并且在步驟(D)期間，所述預(yù)層壓組合件在所述傳送帶上被定位成使得所述預(yù)層壓組合件的入射層面暴露于所述一個(gè)或多個(gè)紅外燈。
12.權(quán)利要求5的方法，其中所述太陽能電池為選自下列的薄膜太陽能電池基于非晶硅、微晶硅、碲化鎘、銅銦硒化物、銅銦/鎵二硒化物、吸光染料和有機(jī)半導(dǎo)體的太陽能電池，并且其中所述預(yù)層壓組合件按位置順序基本上組成為(i)所述太陽能電池層，(ii)包含選自下列的熱塑性聚合物的后包封層酸性共聚物、酸性共聚物的離聚物、以及它們中的兩種或更多種的組合，和(iii)玻璃背襯層，并且其中所述太陽能電池層還包括作為所述組合件的最外層并在其上沉積有所述薄膜太陽能電池的玻璃覆板。
13.權(quán)利要求12的方法，其中在步驟(A)-(C)期間，所述組合件被定位成使得所述預(yù)層壓組合件的覆板面暴露于所述第一熱源，其中所述第一熱源為加熱壓板；并且在步驟(D) 期間，所述預(yù)層壓組合件被定位在傳送帶上，其中所述第二熱源為定位在所述傳送帶上方的一個(gè)或多個(gè)紅外燈，并且所述預(yù)層壓組合件被定位成使得所述預(yù)層壓組合件的背襯層面暴露于所述一個(gè)或多個(gè)紅外燈。
14.通過權(quán)利要求1的方法制造的太陽能電池模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制造太陽能電池模塊的改進(jìn)型非高壓釜層壓方法，所述方法結(jié)合了層壓機(jī)和至少一對(duì)軋輥來完成層壓。
文檔編號(hào)B32B37/10GK102196912SQ200980142202
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月24日
發(fā)明者R·A·海斯, R·J·卡沃拉德, R·L·史密斯 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司